第五節(jié)、潛孔鉆機的鉆頭

第一章、潛孔鉆機第五節(jié)、潛孔鉆機的鉆頭一、鉆頭經(jīng)受作業(yè)條件和鉆頭要求

在鉆孔過程中，鉆頭上端承受活塞的沖擊，下端打擊在巖石上，同時還承受著軸壓、扭矩和巖碴的磨蝕作用，受力狀態(tài)極其復(fù)雜。

影響鉆頭工作性能和使用壽命的因素很多，包括鉆頭的結(jié)構(gòu)設(shè)計和鉆頭體材質(zhì)的選擇；硬質(zhì)合金的質(zhì)量、形狀、固齒工藝以及鉆頭使用和修磨制度等等。

因此，要求鉆頭材料具有較高的動載荷強度和優(yōu)良的耐磨性；結(jié)構(gòu)上應(yīng)利于壓氣進(jìn)入孔底以冷卻鉆頭和排除巖碴；形狀簡單，易于制造；鉆頭重量與活塞重量之比應(yīng)盡可能接近于1，以提高沖擊能量的傳遞效率。受力狀態(tài)要求影響因素鉆頭是傳遞沖擊能量，直接破碎巖石的具。

二、鉆頭結(jié)構(gòu)分類1、按結(jié)構(gòu)形式分類①分體鉆頭：頭部、尾部、鉆頭如果損壞可以分別更換，節(jié)省鋼材，但鉆頭強度低。②整體鉆頭：合成一體，鉆頭強度高，與分體式相比，能提高能量傳遞效率；鉆頭與沖擊器之間多采用花鍵聯(lián)接，傳遞的扭矩大、受力均勻、磨損小、壽命長工作可靠但作業(yè)成本高。二、鉆頭結(jié)構(gòu)分類2、鉆頭與沖擊器的連接方式①扁銷連接：結(jié)構(gòu)簡單、銷槽易產(chǎn)生應(yīng)力集中而引起疲勞破壞。小型鉆機采用。②花鍵連接：受力均勻，能傳動較大的扭矩、磨損小、壽命長，大中型采用。3、按鉆頭排氣方式中心排氣、旁側(cè)排氣三、鉆頭頭部的結(jié)構(gòu)形式

1、

柱齒型鉆頭：在鉆頭工作面上用機械的方法壓入頭部為球形的硬質(zhì)合金柱，故又稱之為球齒形鉆頭。機理：柱齒鉆頭便于根據(jù)受力狀況合理地布置合金柱。邊緣部分速度快、阻力大，可以鑲嵌較多的合金柱，使每個齒負(fù)擔(dān)鑿巖面積大致相等，有利于提高鉆進(jìn)速度和鉆頭壽命。使用期間個別柱齒損壞不影響使用。柱齒鉆頭特點1、為了便于加工和利于中心排氣，鉆頭呈翼狀（花瓣狀）2、中硬以上采用半球形合金柱，減少柱齒損失。3、中硬以下采用彈頭形合金柱齒提高鑿巖效率。J-200B型鉆頭

為了使鉆頭端面上所有柱齒達(dá)到均勻磨損并防止卡鉆，J-200B型鉆頭頭部加工成近似球體，邊齒的傾角設(shè)計成45°，使邊齒突出較多，有利于提高鉆頭壽命;此外，還在鉆頭體周邊上銑了一些小缺口，從減少鉆頭與孔壁的接觸面積，減少摩擦，防止卡鉆。

2、刃齒型鉆頭（+字形、×形、星形）機理：利用硬質(zhì)合金刃角壓入巖石內(nèi)實現(xiàn)破碎巖石，刃角越小，月鋒利。①、使用較早、普遍，合金刃齒能夠多次修磨重用，通過適當(dāng)增加刃片高度延長鉆頭的使用壽命。②、鉆孔時具有徑向磨損小，適用于鉆鑿磨蝕性高的巖石③、≤100mm以十字形較多，≥100mm以超前刃較多。3、混合型鉆頭結(jié)構(gòu)特點：在周邊鑲焊硬質(zhì)合金片（四翼或六翼），在中心裝入硬質(zhì)合金柱。鉆孔機理：鉆頭中心部分破碎的巖石體積小，柱齒足以克服。外緣用硬質(zhì)合金片，既便于修磨也利于對孔底邊緣的切削。鉆頭小結(jié)鉆頭工作的條件十分惡劣，苛刻，所以鉆頭的結(jié)構(gòu)形狀、鉆齒形狀、布置形式要與作業(yè)條件相符合才能提高鉆進(jìn)速度和鉆頭的使用壽命。第六節(jié)、潛孔鉆機的主要工作參數(shù)重點：1、鉆機的工作參數(shù)體現(xiàn)鉆機的技術(shù)水平與作業(yè)效率（以鉆具參數(shù)表示）。2、通過具體的工作參數(shù)可以合理地選擇適合本礦山的鉆機。一、鉆具轉(zhuǎn)速D-------鉆孔直徑mm決定鉆齒與孔底的接觸時間，太短巖石破碎效率低、太長鉆進(jìn)效率低，必須與巖石硬度與鉆速相適應(yīng)。二、鉆具回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)矩1、鉆具的轉(zhuǎn)速是用來克服鉆頭與孔底的摩擦阻力和剪切阻力，鉆具與孔壁的摩擦阻力，以及因炮孔不規(guī)則造成的各種阻力。2、鉆具的回轉(zhuǎn)力矩必須與工程地質(zhì)條件相適應(yīng)。三、鉆具的沖擊功1、必須使沖擊功保持在破碎巖石的臨界值上。過高過低比功率消耗大，而且沖擊功過低，破碎效率低。2、柱齒鉆頭的臨界值是15J。3、刃齒鉆頭的臨界值是17J。4、鉆具軸壓力5、排渣風(fēng)量⑴作用：孔底吹洗排渣、冷卻鉆頭。⑵要求回風(fēng)速度大于最大顆粒在孔內(nèi)空氣中的下降速度。風(fēng)量太大從孔底吹起的